16MPa水轮机调速器液压系统的研究

16M Pa 水轮机调速器液压系统的研究

李建华 纪晓亮 何林波 余晓晓 朱荣巧

(国网南京自动化研究院电气控制研究所 江苏省南京市 210003)

摘要 16M Pa 高油压水轮机调速器,作为一种发展方向,在中小型水轮发电机组上的使用已越来越普及,目前有逐步向大机组延续的趋势。本文就作者在开发高油压水轮机调速器过程中的一些认识和思考与大家进行交流,为共同提高行业人员的研发水平尽一份绵薄之力。

关键词 调速器 油压装置 液压系统

数据库分类号 SZ02

收稿日期:2007 08 06。

0 引言

16MPa 高油压水轮机调速器,与常规的中低压设备相比,体积小、结构紧凑,节省厂房面积;同时,它无需电厂另行提供高等级空压机补气系统等。大幅降低了电厂建设过程中的前期投资及后续的运行维护成本。受到了广大投资者的亲睐。为弥补在该项目上的空白,南瑞电控公司近年来一直在做着这方面的研究,相应的设备也陆续投运。

1 16MPa 高油压水轮机调速器液压原理

图1是某电站的高油压调速器液压原理图,调节功约7500kg/m 。主要包含4个部分:

图1 插装阀控制式高油压调速器液压原理图

1842007年11月 水 电 厂 自 动 化 第4期 总第114期

(1)供油系统,含油箱,油泵,电机,滤油器,安全阀组,液位计等;

(2)供压系统,含带有囊式气袋的高压蓄能器组,压力表,压力开关,压力显控器等;

(3)液控系统,含电磁阀,插装阀,主控阀体等;

(4)执行机构,含主操作接力器,反馈传感器。

在供油系统中,由于16M Pa 液压系统油压等级远高于常规调速器使用的4 0M Pa 及6 3M Pa,以前采用的螺杆泵已不能满足所用油压等级的要求,因此,在16M Pa 液压系统中通常使用齿轮泵,其泵油压力高,体积小,价格相对较低。另外,为确保输出压力油的品质能满足电磁滑阀的使用要求,同时又为了保护蓄能器中的压力气囊不受损坏,在油泵输出油口处设置了油过滤器,过滤精度约20 。在部分电厂中,由于主操作油管路较长,管路内部整体的洁净程度难以保证,回流到油箱中的油的品质较差,为不损坏油泵,在泵的进油口应增设进油过滤器,滤油精度约50 ~100 。当油泵的控制回路出现故障,压力油系统的油压达到甚至超过额定工作压力时,与油泵并联的安全溢流阀开始排油,以保护油系统安全。油泵出口处的单向阀起两方面作用,一个是当油泵停止运转时,阻止压力油系统中的油倒流回油箱,起保压作用。另一方面则是,在需要更换滤芯或对其中1台油泵进行检修维护时,保证压力油系统照常工作。

供压系统中的囊式蓄能气袋,其内部充有高压氮气,可以为高油压系统提供相对稳定的油源。氮气本身因其惰性强,不能燃烧,价格低,货源充足,用来稳定油压,方便适用。常规压力表用于实时、直观地指示压力值。压力开关用于报警、发讯。压力显控器本身含有1只带有4mA~20m A 输出的压力传感器,4对无源压力接点,并能以数字形式显示实时压力值,它主要用来与油源控制柜配合实施对油压装置的控制。

液控系统目前习惯采用的控制方法有两种,一种是如图1所示的采用小通径的电磁阀与大通径的插装阀组合起来去操作接力器的形式;另一种则是直接利用电磁滑阀去操作接力器,图2所示,它主要使用在3000kg/m

以下操作功的调节柜上。

图2 电磁滑阀控制式调速器液压原理图

在16MPa 高油压系统中,主操作阀

通常使用插装阀,而不用常规的主配压

阀那样的滑阀,主要原因是插装阀的密

封性能优于滑阀,理论上讲插装阀可做

到无泄漏。而滑阀由于其间隙密封的结

构形式,决定了它的不同控制腔之间必

定存在泄漏,并且,在高油压情况下,由

于受到实际加工精度的影响,其实际泄

漏量通常比较大。有的甚至会明显影响

到控制性能和油泵起动时间间隔。作为执行机构的导叶主接力器,其主要作用是推动导水叶开关,以控制进水流量。在高油压操作系统中,接力器布置分内置和外置两种形式,所谓内置式,即是将接力器布置在油箱内部,与油压装置做成一体,通过推转调速轴带动导叶开关;外置式就是常见的接力器与油箱分体布置,通过外部管路相联接的形式。

2 蓄能器总容积与油泵排量的设计

蓄能器总容积的拟定原则是:按照从正常工作低油压到最低操作油压时,蓄能器所消耗的油量,应能满足三次接力器全行程的要求。具体计算公式如式(1)、式(2)。(下转第189页)185

!调速与励磁! 李建华等 16M P a 水轮机调速器液压系统的研究

关闭规律的好坏直接关系到机组在甩负荷过程中能否满足调节保证计算。经过调整后的白山二期机组的节流位置及关闭时间,通过反复试验,证明现在的关闭规律完全满足要求,消除了安全隐患,保证了机组的安全稳定运行。

参考文献

[1] 魏守平著.现代水轮机调节技术.华中科技大学出版社.

孔繁臣 男,工程师,从事水轮发电机组及水轮机调速器机械检修和技术管理工作。

(上接第185页)

对单调节机组:

V g =

32V G k P min P R -1(1)

对双调节机组:

V g =32(3V G +1 5V B )k P min P R

-1(2)式中:蓄能器总容积V g ;导叶接力器容积V G ;桨叶接力器容积V B ;正常工作低油压P min ;最低操作油压P R 。

油泵排量的拟定原则是:单个油泵工作时,系统工作油压自正常操作压力下限,升到正常操作压力上限时所耗费的时间,不超过2min 。3 部分试验曲线摘录

综上所述,16MPa 高油压水轮机调速器,与同类的中低压设备相比,节省空间,节省设备,减少了资金投入,减少了维护工作量,性价比高,具有较高的推广价值。目前

,在单机40M W

左右的新建水电厂中,已开始越来越多地采用这一方案。因此,无论从经济角度,还是从社会效益来说,在技术上对它进行深入探讨,在实践中不断总结经验,促进其各方面不断完善,都具有重要的意义。

图3 开机曲线图4 甩负荷曲线

参考文献

[1] 沈祖诒编著.水轮机调节.北京:中国水利水电出版社,1998.

[2] 郭建业著.高油压水轮机调速器技术及应用.武汉:长江出版社,2007.

李建华 男,硕士,高级工程师,主要从事水轮机调速及其它机械液压系统等方面的研究和设计工作。

纪晓亮 男,学士,主要从事水轮机调速器方面的工程设计工作。何林波 男,硕士,主要从事水轮机调速器方面的工程设计工作。189 !调速与励磁! 孔繁臣等 白山电厂二期机组导叶分段关闭装置的应用

液压控制阀介绍——插装阀

液压控制阀介绍 ——插装阀 一、概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1、二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 2、二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构 图1 二通插装阀的典型结构

控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2 )。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3 )。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B口。阀芯开启，A 口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2 位2 通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图 3 插装元件

水轮机的选型设计说明

水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷

BWT-1B调速器说明书

BWT-1B步进式可编程调速器 说明书 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010.9

目录 一、系统概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、调速系统的技术标准--------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、微机调速器主要技术性能和参数-----------------------------------------------------------------------------------2 1）基本技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 3）机械液压部分主要参数------------------------------------------------------------------------------------------3 4）电源电压------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5）油压装置主要技术参数------------------------------------------------------------------------------------------3 6）主要配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 7）技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 四、调速系统的工作性能-------------------------------------------------------------------------------------------------4 1）主要功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2）在线故障诊断功能------------------------------------------------------------------------------------------------6 3）离线功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 4）孤立电网------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 5）故障保护------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 6）显示及操作功能---------------------------------------------------------------------------------------------------6 7）抗干扰措施---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 8）计算机接口功能---------------------------------------------------------------------------------------------------7 五、调速系统的组成-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1）整体布置------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3）电气部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 4）软件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 5）步进电机及驱动器------------------------------------------------------------------------------------------------11 6）电气反馈------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 7）机械部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 六、实验-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 七、技术服务和人员培训--------------------------------------------------------------------------------------------------14 1）现场技术服务------------------------------------------------------------------------------------------------------14 2）服务承诺------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 3）人员培训------------------------------------------------------------------------------------------------------------14

调速器及油压装置运行规程新

1.3 调速器及油压装置运行规程 １主题内容与适用范围 本规程规定了白溪水库电站水轮机调速器及油压装置的运行规范、运行方式、运行操作、设备检查、事故处理及相关试验等方面的内容。 本规程适用于宁波市白溪水库水力发电厂。 ２引用标准 DL/T792—2001 水轮机调速器及油压装置运行规程 GB/T9652.1—1997 水轮机调速器与油压装置技术条件 数字调速器原理说明书、触摸屏操作说明书 SLT-16Mpa系列全数字高油压组合式调速器机械液压系统说明书 3概述 水轮机调速器是用以调节控制机组转速和负荷的自动调节装置，当机组事故或电力系统甩负荷时，起紧急事故停机和快速关闭导叶、以抑制机组过速和稳定转速。水轮机调速器是由实现水轮机调节及相应控制的电气控制装置和机械执行机构组成的。 3.1各项技术参数 白溪水库水力发电厂采用武汉三联水电控制设备有限公司生产的GSLT-5000-16MPa型全数字高油压组合式调速器。其各项性能指标参数如下： ★额定输入电压：AC220V±10％，DC110V±10％； ★调节规律：补偿PID； ★整机平均无故障时间：≥25000小时； ★测频方式：残压测频； ★暂态转差系数：bt＝0－200％（调整分辨率1％）； ★永态转差系数：bp＝0－10％（调整分辨率1％）； ★积分时间常数：Td＝0－20S（调整分辨率1S）； ★加速度时间常数：Tn＝0－5S（调整分辨率0.1S）； ★频率给定范围：FG＝45.0－55.0HZ（调整分辨率0.01HZ）； ★频率人工范围：E＝0－0.5HZ（调整分辨率0.01HZ）； ★功率死区范围：i＝0－5％； ★功率给定范围：P＝0－100％（以机组最大能发有功为额定值） ◆测频误差：≤0.00034％； ◆静特性转速死区：ix＜0.04%最大非线性度ε＜5%； ◆空载频率摆动值：≤±0.15％（即≤±0.075HZ）； ◆甩25％负荷接力器不动时间：≤0.2S； ◆甩100％负荷，过渡过程超过3％额定转速的波峰数N＜2，调节时间T＜40S。 ▲接力器容量：50000NM； ▲工作油压：16MPa； ▲压力罐容积：3×80L； ▲回油箱容积：1.5m3； ▲调速轴转角：45°；

水电站水轮机进水阀门液压系统的设计说明书

目录 前言 (1) 第1 章概述 (2) 第2 章液压缸的设计 (3) 第2.1 节工况分析 (3) 第2.2 节液压缸主要几何尺寸的计算 (5) 第2.3 节液压缸结构参数的计算 (6) 第2.4节液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (11) 第3章液压系统图的拟订和工作原理的确定 (13) 第3.2节制定基本方案 (13) 第3.2节绘制液压系统图 (14) 第3.3节系统工作原理的确定 第4章液压元件的选择 (17) 第4.1节液压泵的选择 (17) 第4.2节电动机的选择 (18) 第4.3节其他元件的选择 (18) 第5章液压系统的性能验算 (22) 第5.1节管路系统压力损失的验算 (22) 第5.2节液压系统的发热与温升计算 (24) 第5.3节油箱的尺寸设计 (26) 第6章液压装置的设计 (27) 第6.1节液压装置总体布局 (28)

第6.2节液压阀的配置形式 (28) 第6.3节集成块设计 (29) 第7章液压系统安装及调试 (27) 第7.1节液压系统安装 (29) 第7.2节调试前准备工作 (29) 第7.3节调试运行 (29) 第7.4节液压系统的用液及对污染的控制 (30) 第7.5节调试运行中应注意的问题 (29) 第8章液压系统的维护及注意事项 (27) 参考文献 (27) 总结 (28) 致谢 (29) 前言 毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。通过这次检验，不但可以提高学生的综合训练设计能力、科研能力（包括实际动手能力、查阅文献能力，撰写论文能力）、还是一次十分难得的提高创新能力的机会，并从下个方面得到训练： （1）学会进行方案的比较和可行性的论证； （2）了解设计的一般步骤； （3）正确使用各种工具书和查阅各种资料； （4）培养发现和解决实际问题的能力。 利用所学的液压方面的知识，我选择这个课题为我的毕业设计，进行大胆的 尝试。设计中主要以课本和各种参考资料作为依据，从简单入手，循序渐进，逐 步掌握设计的一般方法，把所学的知识形成一个整体，以适应以后的工作需要。 当然，初次设计，知识有限，经验不足，一些问题考虑不周，也可能存在有某些

GYT型高油压可编程水轮机调速器说明书

GYT型高油压 可编程水轮机调速器说明书 一概述 GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突 出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。 二主要功能 ·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节； ·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期； ·手动开停机、增减负荷及带负荷运行； ·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力； ·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换； ·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态； ·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数； ·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态； ·电控柜采用交、直流同时供电。任一种电源消失后调速器仍能运行。但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。 三电气部分的主要特点 ·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上； ·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动； ·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质； ·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。 四机械液压部分的主要特点 ·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。 ·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。 ·液压缸（即接力器，下同）与回油箱分开安装，便于电站布置。 ·具有液压锁定装置，确保机组停机可靠。

水轮机的结构和原理(+笔记)

水轮机 水轮机+ 发电机：水轮发电机组 功能：发电 水泵+ 电动机：水泵抽水机组 功能：输水 水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能 水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。 第一节水轮机的工作参数 水轮发电机组装置原理图 定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。 由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率η，工作力矩M、机组转速n。 一、水头(head)：作用于水轮机的单位水体所具有的能量，或单位重量的水体所具有的势能，更简单的说就是上下游的水位差，也叫落差。142米 1. 毛水头(nominal productive head) H M=E U-E D=Z U - Z D 2. 反击式水轮机的工作水头

毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A 3. 冲击式水轮机的水头 H G =Z U - Z Z - h I-A 其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。 4. 特征水头(characteristic head) 表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。 最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A 设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。 平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)：单位时间内通过水轮机的水量Q 。单机12.2m 3/s Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定； 当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。 在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力 (output and)：水轮机主轴输出的机械效率。N(KW)： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量),即水流效率，与a.作用于水轮机的有效水头；b.单位时间通过水轮机的水量，即流量Q ；c.水体容重γ成正比。其公式为：QH QH N w 8.9==γ γ指水体容重（即单位容积水所具有的重力，比重）： 水的比重=1000kg/m 3、G=9.8N/Kg γ=9800N/m 3 )(8.9)/(9800)/(9800)()/()/(33kw QH s J QH s m N QH m H s m Q m N N w ==?=??=γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 8.9== 四、效率(efficiency )：输入水轮机的水能与水轮机主轴输出的机械能之比，又叫水轮机的机械效率、能量转换效率。η

比例阀控制系统传递函数Word版

0 引言 最近10年来发展起来的电液比例控制技术新成员——伺服比例阀，实际上是电液比例技术与电液伺服阀的进一步的“取长补短”式的融合。伺服比例阀(闭环比例阀)内装放大器，具有伺服阀的各种特性：零遮盖、高精度、高频响，但其对油液的清洁度要求比伺服阀低，具有更高的工作可靠性。 电液伺服控制系统多数具有良好的控制性能，并具有一定的鲁棒性，有广泛的应用。电液伺服系统的动态特性是衡量一套电液伺服系统设计及调试水平的重要指标。电液伺服系统由电信号处理装置和若干液压元件组成，元件的动态性能相互影响，相互制约及系统本身所包含的非线性，致使其动态性能复杂，因此，电液伺服控制系统的仿真受到越来越多的重视。 电液技术的不断发展和人们对电液系统性能要求的不断提高，了解电液伺服系统过程中的动态性能和内部各参变量随时间的变化规律，已成为电液伺服系统设计和研究人员的首要任务在系统工作过程中，主要液压元件的动态响应、系统各部分的压力变化，执行元件的位移和速度等，都是人们非常关心的。 本文以电液伺服比例阀控液压缸为例，针对Matlab/Simulink 在电液伺服控制系统仿真分析中的局限性，采用AMESim 和Matlab/Simulink 联合仿真模型，取得了良好的效果。 1 系统组成及原理 电液伺服控制系统根据被控物理量（即输出量）分为电液位置伺服系统，电液速度伺服系统，电液力伺服系统三类。本文主要介绍电液位置伺服系统的仿真研究。其中四通阀伺服比例阀控液压缸的原理如图所示。

图1 阀控缸－负载原理图系统组成图 电液位置伺服控制系统是最为常见的液压控制系统，实际的伺服系统无论多么复杂，都是由一些基本元件组成的。控制系统结构框图见图2所示。 图2 电液伺服控制系统的结构框图

贯流式水轮机安装说明书

0000101AZ 水轮机安装说明书1/16 目录 1、安装前的准备工作 (2) 2、安装前厂房建筑应具备的主要条件 (2) 3、部件组装 (3) 3.1 尾水管组装 (3) 3.2 座环组装 (4) 3.3 转轮室预装 (4) 3.4 导水机构组装 (5) 3.5 转轮解体组装 (6) 3.6 预装主轴轴承 (7) 3.7 检测受油器 (7) 4、水轮机安装 (7) 4.1 安装尾水管 (7) 4.2 安装座环（整体吊装方案） (8) 4.3 安装座环（土办法安装） (9) 4.4 安装流道盖板基础 (13) 4.5 安装接力器 (13) 4.6 安装导水机构 (13) 4.7 安装主轴－轴承 (14) 4.8 安装转轮室下半部分 (15) 4.9 安装转轮 (15) 4.10 安装主轴密封和组合轴承密封 (15) 4.11 安装受油器 (15) 4.12 安装油、水、气管路及仪表管路 (16) 4.13 安装转轮室上半部分 (16) 4.14 安装地板扶梯及其它 (16)

0000101AZ 水轮机安装说明书2/16此文件仅对XX水轮机安装过程中的主要特点及特殊技术要求作简要说明， 其目的是提醒安装单位在安装水轮机的过程中应注意的事项，不包括为确保质量 所必须执行的全部内容，水轮机的安装还应满足GB8564?88《水轮发电机组安装 技术规范》和DL/T5038?94《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导则》要求。 1安 装 前 的 准 备 工 作 1.1 安装前安装人员应熟悉下列文件及规程： a.《水轮发电机组安装技术规范》GB8564?88及《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导 则》DL/T5038?94； b.本安装说明书； c.随机供给的图纸及图中规定的技术要求； d.水轮机其它技术文件； e.制造厂提供的试验及检查记录。 1.2 安装现场应清洁干净 ； 1.3 认真检查各大件的重量和起重设备能力，预先考虑大 件的起吊搬运方法； 1.4 按各部套的安装工具图纸，检查、熟悉制造厂提供的专用工具。 1.5 检查零部件的X、Y线、标记、编号。 2安装前厂房建筑应具备的主要条件 2.1一期混凝土工程已经完成并符合设计要求。 2.2预埋管件、地脚螺钉孔、各支墩尺寸、标高均符合设计要求。 2.3进水流道及尾水管混凝土应符合设计要求 。 3部件组装 3.1尾水管组装 尾水管分三节，即进口节（小节）、中间节和出口节（大节），每节分 三瓣，三节尾水管正立放置拼装焊接，整体翻身吊装就位。 3.1.1按照图纸制作并埋设一期埋件，包括基础板、锚钩等埋件。 3.1.2尾水管拼装平台制做： ?平台应该水平并且有足够大的面积； ?平台基础支撑应该用型钢； ?平台应该有很好的接地措施。 3.1.3在拼装平台上按照尾水管各节大口的图纸直径尺寸划线。 3.1.4吊装一瓣瓦片，大口朝下，沿着划的线就位，临时固定后，用千斤顶或楔子板调整瓦

电站水轮机调速器规程

水轮机调速器运行规程 1、适用范围及引用标准。 1.1本规程规定了水电站水轮机调速器的运行、维护、投退操作及故障处理等内 容。本规程适用之于水电站水轮机调速器的运行管理。 1.2 引用标准。 1.2.1 水轮机调速器YCVT-XX数字式水轮机调速器原理与使用说明书。 1.2.2 水电站其它相关图纸。 2、设备规范。 2.1 主要技术参数： 调速器型号：YCVT -6000-16 调节规律；适应式变参数PID 测频方式：残压测频 机组频率信号：取自发电机机端电压互感器 信号电压：（0.2-100）V 测频范围：（5-100）HZ 测频分辨率：≤±0.002HZ 电网频率：取自35KV母线电压互感器 信号电压：（0.2-100）V 2.5A 测频范围：（45-55）HZ 测频分辨：≤±0.002 HZ 永态转差系数：b =0-10 % p =5%～150 % 暂态转差系数：b t =2-20 s 缓冲时间常数：T d 加速时间常数：T =0-5s n =45-55HZ 频率给定范围：f G 功率给定范围：P=0-120% 额定工作压力：1.6-31.5Mpa

主控阀组最大设计流量：2500L/min(ΔP≤0.5MPa) 主接力器开启/关闭时间：3～11s之间可调 整机平均无故障时间：<20000h 静特性转速死区： i x<0.02 –0.04% 自动空载转速摆动：<±0.15% 快速开关阀最大功率：35W（单个） 2.2运行条件： 外供直流电源：220V±15% 2.5A 外供交流电源：220V± 15% 2.5A 快速开关阀额定工作电压：直流24V±10% 3、投入运行的条件 3.1调速系统电气调节控制器、机械液压随动系统、油压装置等各部分安装完毕。 3.2 柜内无异物，外部配线、配管正确，具备充油、充气、通电条件，所需46#透平油、高压气及电源符合有关技术要求、油箱液位及温度指示正常。导叶开度指示为零。 3.3设备所在的机组段，不得有影响运行的施工作业，现场清理完毕。 3.4对所有接线进行正确性检查，其标志是否与图纸相符；然后接通电源(投入电柜交流、直流220V电源)、压力油源，观测电源、触摸屏显示、压力指示是否正常。 3.5两台油泵切至自动，（由PLC控制，互为备用，主泵起动140次后由PLC控制，与备用泵互换运行方式）。 3.6手动增益开关在设定值在Ⅱ档（手动操作调速器时，其动作时间与增益开关的关系，Ⅰ档的动作时间最长）； 3.7油泵需要手动操作时，将A泵或B泵方式开关切至手动（油泵电机转），待5秒以后，将方式开关切至加载（对应的加载阀动作指示灯亮，油路接通），油压上升至满足要求后，将方式开关切至停止； 注意事项：空气滤清器需每年清洗一次，平时注意油位，以免油泵吸空。 4、检查、操作和维护 4.1检查巡视

液压阀之插装阀

液压阀 1.1液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控制着油液的流动方向。这就是说，尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着一些基本共同之点的。例如： （1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。 （2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 1.2液压阀的分类 液压阀可按不同的特征进行分类，如表5—1所示。 表5—1 液压阀的分类

（4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。 今天学习的主要是萨奥的插装阀： 插装阀 插装阀也称为插装式锥阀或逻辑阀。它是一种结构 简单，标准化、通用化程度高，通油能力大，液阻 小，密封性能和动态特性好的新型液压控制阀。目 前在液压压力机、塑料成形机械、压铸机等高压大 流量系统中应用很广泛。生产插装阀的知名厂商有：Parker 美国派克，DENISON 美国丹尼逊， VICKERS 美国威格士等。 插装阀在流体控制功能的领域的使用种类比较广泛，已应用的元件有是电磁换向阀，单向阀，溢流阀，减压阀，流量控制阀和顺序阀。通用性在流体动力回路设计和机械实用性的延伸，充分展示了插装阀对系统设计者和应用者的重要性。由于其装配过程的通用性、阀孔规格的通用性、互换性的特点，使用插装阀完全可以实现完善的设计配置，也使插装阀广泛地应用于各种液压机械。 一、单向阀 液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 1.普通单向阀 普通单向阀的作用，是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。(a)结构图(b)职能符号图1—阀体2—阀芯3—弹簧 2.液控单向阀 常见得应用： （1）低压安全阀

水轮机词汇(1)

A access door 检修门 accessory 附件、零件 accuracy 准确性、精密度 acting head 有效水头 action turbine 冲击式水输机 action wheel 主动轮、冲击式水轮 active power 有功功率 Adjustable and fixed-blade propeller hydraulic turbine 轴流式水轮机adjustable blade propeller turbine 轴流转浆式水轮机 adjustable bolt 调整螺栓 adjustable clearance 可调间隙 adjustable ring 控制环 adjusting nut 调整螺母 adjusting screw 校正螺丝、调整螺丝 air conduit 通风道、风管 air cooler 空气冷却器 air cooling system 气冷系统 air currant 气流 air cylinder 气缸 air draft 通风道、排气道 air inlet 进气口 air-inlet valve 进气阀门 air-release valve 放气阀门 air valve 空气阀、气阀、气门 annual energy output 年发电量applied hydraulics 实用水力学 applied mechanics 应用力学 assemble 装配 assembler 装配工 assembler drawing 装配图 assembly shop 装配车间 automatic control 自动控制 automatic control valve 自动控制阀 automatic governor 自动调速器 automatic pressure reducing valve自动减压 阀 automatic regulation (autoregulation) 自动 调节 auxiliary apparatus 辅助设备 auxiliary equipment 辅助设备 auxiliary machinery 辅助机械 auxiliary station 辅电厂、辅厂房 available capacity 有效容量 available discharge (flow) 可用流量 available head 可用水头 available hydraulic head 有效水头 available power 可用出力 available storage 有效库容 average flow 平均流量 average head 平均水头 average over-all efficiency 平均总效率 average speed 平均速率、平均转速 average velocity 平均速度 axis 轴线 axial cam 轴向凸轮 axial flow 轴流 axial flow hydraulic turbine轴流式水轮机 axial force 轴向力 axial inflow velocity 轴向流入速度 B Babbitt 巴氏合金 Back view 后视图 Ball bearing 滚珠轴承、球轴承 Banki turbine 双击式水轮、彭基式水轮机 Base 基础、基线 Base flow 基本流量 Base level 基准面 Base line(basic line) 基线、底线 Bearing 轴承 Bearing pad 钨金轴承 Bearing body 轴承体 Bearing flange 轴承法兰 Bearing ring 轴承套圈 Blade 叶片 Blade seal ring 叶片密封装 Bolt 螺栓 Bolt pin 螺栓销 Bottom cover 底盖 Bottom outlet 泄水底孔 Bottom view 底视图 Brake 制动闸、制动器 Brake horse power(B.H.P.) 制动马力 Bucket（浇混凝土的）吊桶、（冲击式水轮 机的）水斗 Bulb tubular turbine 灯泡型贯流式水轮机 Buried depth 埋设深度 Buried penstock 埋藏式压力水管 Butterfly valve 蝴蝶阀 by-pass 支流，溢流渠，旁通管 by-pass tunnel 旁通隧洞 by-pass valve 旁通阀 C Cage screen 笼形拦污栅 Cam 凸轮 Calculated flow rate 计算流量 Capacity 容量，功率 cast-iron 铸铁，生铁 cast-steel 铸钢 cavitation 汽蚀 cavitation coefficient 汽蚀系数 cement 水泥 centrifugal nozzle 离心式喷嘴 centrifuge 离心机 chamber 室 characteristic curve 特性曲线 circulate circulation 循环，环流 circulating current 环流 circulating pipe 循环水管

水轮机调速系统

水轮机调速系统 1、水轮机自动调节系统主要由那几个基本部分组成？各主要元件的作 用是什么？ 答: 水水能电能 转速给定 自动调速器由测量元件、放大元件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值知，发出调节信号 放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使频率恢复到给定值 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定 2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答：（1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应，让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz）

不变或在允许范围内变动 （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机 （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的负荷 3、水轮机调速器分哪几种类型？调速器型号的含义是什么？ 答：按照测速元件的不同型式，可分为机械液压型调速器（简称机调）、电气液压型（简称电液）调速器和微机调速器 按调整流量的操作方式不同分为单调和双调两类。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变导叶开度的方法来调节流量的叫单调；而轴流转桨式水轮机采用改变导叶开度同时改变转轮叶片角度的方法来调节流量，此种方法叫双调；冲击式水轮机在改变喷针行程的同时，还采用协联动作改变折向器的方法调节流量，也叫双调 4、电液调速器由那几部分组成？其主要元件叫什么？ 答：由电气和机械液压两部分组成。其主要元件包括：永磁（也称测速）发电机、测频回路、信号综合放大回路，调节信号放大回路、电液转换器及机械液压放大装置。 此外还有位移传感器、缓冲回路、功率给定与硬反馈回路、功率给定与频率给定回路以及开度限制机构等 5、电液调速器中，永磁发电机、测频回路和电液转换器各起什么作用？答：永磁发电机是装在机组主轴上，用以反映机组频率（或转速）变化的测速发电机，它供给测频回路频率偏差信号，同时供给调速器中各电气回路的电源 测频回路就是利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调

液压系统比例阀控制器

第六章 液壓系統比例閥控制器 6.1 前言 比例控制閥主要用於開迴路控制(open loop control);比例控制閥的輸出量與輸入信號成比例關係，且比例控制閥內電磁線圈所產生的磁力大小與電流成正比。 在傳統型式的液壓控制閥中，只能對液壓進行定值控制，例如:壓力閥在某個設定壓力下作動，流量閥保持通過所設定的流量，方向閥對於液流方向通/斷的切換。因此這些控制閥組成的系統功能都受到一些限制，隨著技術的進步，許多液壓系統要求流量和壓力能連續或按比例地隨控制閥輸入信號的改變而變化(圖6-1.1)。液壓伺服系統雖能滿足其要求，而且精度很高，但對於大部分的工業來說，他們並不要求系統有如此高的品質，而希望在保證一定控制性能的條件下，同時價格低廉，工作可靠，維護簡單，所以比例控制閥就是在這種背景下發展起來的。 比例控制閥可分為壓力控制閥，流量控制及方向控制閥三類(如圖6-1.2所示)。 1.壓力控制閥:用比例電磁閥取代引導式溢流閥的手調裝置便成為 引導式比例溢流閥，其輸出的液壓壓力由輸入信號連續 或按比例控制。 2.流量控制閥:用比例電磁閥取代節流閥或調速閥的手調裝置而以 輸入信號控制節流閥或調速閥之節流口開度，可連續或 按比例地控制其輸出流量。故節流口的開度便可由輸入 信號的電壓大小決定。 3.方向控制閥:比例電磁閥取代方向閥的一般電磁閥構成直動式比 例方向閥，其滑軸不但可以換位，而且換位的行程可以 連續或按比例地變化，因而連通油口間的通油面積也可 以連續或按比例地變化，所以比例方向控制閥不但能控 制執行元件的運動方向外，還能控制其速度。 以上各種比例閥所作動的液壓元件為液壓缸或液壓馬達。

白水河二级水电站调速器运行规程

白水河二级水电站调速器运行规程

一、设备规范 1.冲击式水轮机微机调速器型号说明：

二、运行方式 1.调速器运行方式： 运行方式切换在现地控制柜面板上，面板上设置了交流电源、直流电源、开机、停机、停机联锁、断路器等信号批示灯，这些批示灯指示了调速器外部信号的来源以及调速器的工作状态，并且在调速器面板上还设置了选择开关和操作按钮便于工作人员在现场操作。如图： 1.1.折向器方式切换： 折向器有“电动”、“机手动”二种运行方式，现新的调速度器投入后，折向器不再跟随喷针协调动作对机组进行调节，而是在开机时开喷针前开至全开位，在停机时关喷针后关至全关位。 1.1.1.折向器电动运行方式： 在现地操作“增/减”旋钮，进行全开、全关操作。 1.1. 2.折向器机手动运行方式： 在现地控制柜上可以操作各个折向器“开/关”旋钮或手动操作各个折向器球阀，分别控制各个折向器开度。 1.2.喷针方式切换： 喷针有“自动”、“电动”、“机手动”三种运行方式，三种运行方式之间切换时，由软件编程器根据当时工况下的负荷、开度、频率进行对应转换，使切换过程无扰动。 当调速器两路电源AC220V和DC220V之间切换或均失电时，调速器自动切为“手动”运行，负荷（或喷针开度）保持不变。当电源恢复后，自动跟踪当前开度，无扰动的恢复到当前运行工况。 1.2.1.自动运行方式：

调速器将采集开度、水头、功率、机频、网频、断路器位置信号与给定量的偏差，由软件编程器按脉宽、数字量、模拟量定值特性转换进行调节，分为“功率”、“频率”、“开度”三种调节模式，调速器在三种调节模式之间切换无扰动。 调节模式在现地控制柜上触摸屏主操作画面操作切换框中，如图： 水位手/自动切换在切为“自动”调速器能按水头自动改变空载开度给定值及限制负载机组出力。 1.2.1.1.功率模式： 在功率模式运行时，投入频率死区设置，调速器根据功率给定进行调节。 1.2.1.2.频率模式： 在频率模式运行时，切除频率死区设置，系统频率波动时，调速器会根据PID 值、频差（系统频率—50Hz）做出相应的调整。此时，调速器会随系统频率频繁调节。 机组在空载状态下自动运行，调速器只能在“频率调节”模式下工作，可选择跟踪电网频率或频率给定，在现地控制柜上触摸屏主画面操作切换框中选择“跟踪网频”状态是控制机组频率跟踪电网频率，选择“跟踪频给”状态是控制机组频率跟踪频率给定，并网后“跟踪网频/跟踪频给”按钮不起作用，自动处于“不跟踪”状态。 当110kV线路跳闸后，机组出口开关未断开，根据频率的变化以及负荷或开度的调整对频率引起的变化，自动切换到频率调节模式运行。 1.2.1.3.开度模式： 在开度模式运行时，投入频率死区设置，系统频率在频率死区设置范围摆动时，调速器不参与调节，系统频率摆动值超过频率死区设置时，调速器会根据PID 值、频差（抵消频率死区值）做出相应值的调整。 1.2.2.电动运行方式： 在现地控制柜上操作“增/减”旋钮，喷针开度自动跟踪调节。 1.2.3.机手动方式： 在现地控制柜上可以操作各个喷针“开/关”旋钮或手动操作各个喷针球阀，分别控制各个喷针开度。 主要用途是在调速器电气控制部分失电、故障或各个喷针、折向器调试时投入运行，机手动运行时注意： * 调速器电气控制部分未退出运行时，严禁手动操作机械部分。 * 各个喷针的开度应与对侧的喷针开度保持同步（即#1喷针与#3喷针保持同步； #2喷针与#4喷针保持同步），不允许单喷针和三喷针方式运行。 1.3.远方/现地控制方式切换： 远方/现地控制方式切换具有互锁功能，确定远方/现地操作权限。 1.3.1.远方控制： 调速器只有在在“自动”运行方式下能够接受计算机监控系统发下达增/减负荷、开/停机命令并自动完成操作。 1.3. 2.现地控制： 调速器在现地控制时“自动”、“电动”、“机手动”运行方式都可进行增/减负荷、开/停机操作。 1.4.事故停机： 由于事故（紧急）停机保护动作、计算机监控系统发事故（紧急）停机令或操作员手动操作事故（紧急）停机按钮时，事故停机电磁阀动作时，调速器以允许的最大速率（调保计算的关机时间）关闭喷针，事故停机电磁阀动作后有位置接点输出至指示灯和上送计算机监控系统，并同时由计算机监控系统启动事故停机流程。 在找到事故原因并加以消除以前，事故停机和紧急停机回路一直保持闭锁状态，只有通过手动操作复归程序才能复归。